Kaip veikia mobiliojo ryšio sistema: bokštai, dažniai ir ryšio procesas

Mobilieji telefonai tapo neatsiejama šiuolaikinės visuomenės komunikacijos dalimi, kai kurie net pakeitė fiksuotą liniją šiais nešiojamiomis priemonėmis. Nors šiuolaikiniai išmanieji telefonai siūlo daugybę papildomų funkcijų, jų pagrindas – paprasta dvipusė radijo ryšio sistema. Infrastruktūra, kuri valdo ir šifruoja šį ryšį, yra pagrindinė priežastis, kodėl mobilusis telefonavimas tapo patikimu komunikacijos būdu.

Bokštai

Mobiliojo ryšio širdis yra mobiliojo ryšio bokštas. Tiekėjai naudoja plačią tinklą iš mažos galios antenų, išsidėsčiusias visame aprėpties teritorijoje, kad suteiktų paslaugas abonentams. Kiekvienas bokštas aprūpina maždaug šešiakampę sritį, kelių mylių pločio, priimdamas signalus iš telefonų ir jungdamas juos prie fiksuoto telefonų tinklo. Be to, bokštas palaiko ryšį su aplinkiniais bokštais, leidžiant skambučius sklandžiai perkelti iš vieno bokšto į kitą, kai vartotojas juda.

Dažniai

Kiekvienas bokštas dirba su tam tikru spektrų dalimi. Ankstyvieji telefonai naudojo dvi visos dažnių juostos vienam pokalbiui, tačiau didėjant vartotojų skaičiui, tiekėjai turėjo rasti būdų, kaip suspausti daugiau signalų į ribotą spektrą. Mažos galios siųstuvai leidžia dažnius pakartoti, nes bokštai, esančiai kelias mylias apart, nesikiša į vienas kito signalus. Kiti dažnių dalijimosi metodai – trumpi, reguliuoti impulsai, po kurių dažnis laisvas kitų naudotojų. Skaitmeninis šifravimas užtikrina, kad pokalbiai liktų atskiri ir privatūs, neleidžiant kitiems jų klausytis.

Prisijungimas

Įjungus telefoną, įrenginys pradeda ieškoti tinklo naudojamų identifikacinių dažnių. Suradęs bokštą, telefonas siunčia unikalų identifikacinį numerį, informuodamas tinklą apie savo būseną ir vietą. Prisijungus, telefonas nuolat stebi šį nešiojimo dažnį, laukdamas įeinančių skambučių ir naudodamas jį skambinti išsiųsti.

Skambučių atlikimas ir priėmimas

Gavus skambutį, sistema nukreipia jį į artimiausią bokštą ir siunčia pranešimą per nešiojimo dažnį, kuris sukelia telefono skambėjimą. Skambindamas, sistema priima išėjimo numerį, nukreipia skambutį per fiksuotą telefonų tinklą iki galutinio vartotojo ar atitinkamo mobiliojo bokšto. Baigus sujungti, tiek telefonas, tiek bokštas skaitmeniškai šifruoja garso duomenis ir perduoda juos ore per pasirinktus dažnius. Šiuolaikiniai telefonai gali vienu metu stebėti kelis dažnius, leidžiant sistemai pereiti prie laisvesnių kanalų, kai kyla perkrovos ar trikdžių, taip užtikrinant stabilų ryšį.